JP2009063344A - 位置情報生成方法及びそのシステム - Google Patents

Abstract

【課題】移動体から位置情報を収集されなくても移動体の現在値を確認する。
【解決手段】移動体２は衛星測位機能と変位指標測定機能とデータ保存機能とを有する。サーバ３は移動体２から供給された位置情報と変位指標測定情報を保存する。移動体２が位置情報を収集不能である一方で移動体２とサーバ３との間で通信が可能である場合、クライアント４はサーバ３から前記変位指標測定情報を受け取りこれに基づき移動体２の位置情報を出力する。移動体２とサーバ３との間で通信不能である場合、移動体２は前記通信が遮断された区間の位置情報と変位指標測定情報を含む付加情報とを保存し、その後に前記通信が回復した時点で移動体２は前記位置情報と変位指標測定情報を遅延位置情報としてサーバ３に供給する。クライアント４はサーバ３から現在位置情報と前記遅延位置情報を引き出しこれらの情報に基づき移動体２の位置情報を出力する。
【選択図】図１

Description

この発明はＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を用いたサーバ・クライアント方式の移動体管理システムにおいてクライアント側から送信される位置情報をサーバ側で地図上にリアルタイムで表示させる機能またはデータベースに保存しその後に時間を指定して軌跡表示させるログ機能を有するものに関する。

図３を参照しながらＧＰＳを用いたサーバ・クライアント方式の移動体管理システム１０の概要について述べる。

移動体管理システム１０はＧＰＳユニット、ＣＰＵ、ＣＦスロットを備えた小型で車載型の移動体１１を複数備える。ＧＰＳユニットから得られる位置情報などはＣＰＵに取り込まれる。そして、付加情報を加えられた後にＣＦスロットにセット可能なＣＦ通信カードを用いた移動体通信網１２を経由してサーバ１５側へ位置情報等が送信される。

一方、サーバ１５側では、ＡＤＳＬや光回線等を用い、インターネットまたは専用回線１４を介して移動体１１から位置情報等を取得する。移動体通信網１２とインターネットや専用回線１４の間は回線業者が提供する接続サービス１３が使用される。サーバ１５はこの位置情報を使って地図上に現在位置表示及びデータベースの保存等の処理を行っている。

移動体１１のＧＰＳユニットはＧＰＳ衛星からのデータを本体に接続された外部ＧＰＳアンテナで受信する。次いで、この受信したデータをもとに移動体１１の現在位置（緯度、経度、高度等）を計算し、移動体１１のＣＰＵへ測位状態の位置情報（以下、測位情報と称す）として１秒間隔で出力する。但し、ＧＰＳモジュールが自分の位置を計算で求めるためには最低３個（衛星の配置によっては計算されない場合もある）の衛星が必要である。３個以上の衛星が捕捉できない場合は位置が計算できない理由で未測定位時の位置情報（以下、未測位情報と称す）として５秒間間隔で出力している。

移動体１１から出力された位置情報は移動体通信網１２とインターネットや専用回線１４等の回線業者が提供する接続サービス１３を利用してサーバ１５側へ送信する。サーバ１５は受け取った位置情報をデータベースに保存すると共に現在位置をサーバ１５が保有している地図情報に表示する機能（以下、リアルタイム表示を称す）を有する。

サーバ１５側のアプリケーションは位置情報の受信、配信及び保存を行うアプリケーション（以下、ＤＢ管理サーバと称す）とＤＢ管理サーバから位置情報を受け取って地図上にリアルタイムまたはログ表示するアプリケーション（以下、地図表示クライアントと称す）とから構成されている。また、地図クライアントはＤＢ管理サーバと同じ端末で動作する場合と別の端末を用いて遠隔からネットワーク経由で接続する場合の二通りの使用が可能となっている。

以上述べた移動体管理システムと同類ものは例えば特許文献１に開示されている。
特開平８−８７６９９

移動体１１が位置情報を算出できない状況にある場合は未測位の位置情報がサーバ１５に送信される。サーバ１５側では未測定の位置情報を受け取っても位置情報（緯度、経度、速度、方位等）がないために地図上に現在位置を表示することができない。尚、位置情報を算出できない状況とは例えば移動体１１を車載して長いトンネルに入った時や山またはビルなどによって上空を視界が著しく悪い時など上空のＧＰＳ衛星を３個以上捕捉できないか、３つ以上捕捉しても衛星の配置等によって計算できない状況にある場合を意味する。

そこで、前記課題を解決するための位置情報生成方法は、位置情報を取得する衛星測位機能と変位指標情報を取得する変位指標測定機能とこれらの機能によって取得された情報を保存する機能とを有する移動体と、この移動体から位置情報と変位指標測定情報が供給されるサーバと、このサーバから供された情報に基づき前記位置情報の地図表示を行うクライアントとによって前記移動体の位置情報を生成する方法であって、前記サーバは前記移動体から供給された位置情報と変位指標測定情報を保存し、前記移動体が位置情報を収集不能である一方で前記移動体と前記サーバとの間で通信が可能である場合、前記クライアントは前記サーバから前記変位指標測定情報を受け取りこの測定情報に基づき前記移動体の位置情報を出力する。

また、前記課題を解決するための位置情報生成システムは、位置情報を取得する衛星測位機能と変位指標情報を取得する変位指標測定機能とこれらの機能によって取得された情報を保存する機能とを有する移動体と、この移動体から位置情報と変位指標測定情報が供給されるサーバと、このサーバから供された情報に基づき前記位置情報の地図表示を行うクライアントとを備え、前記サーバは前記移動体から供給された位置情報と変位指標測定情報を保存し、前記移動体が位置情報を収集不能である一方で前記移動体と前記サーバとの間で通信が可能である場合、前記クライアントは前記サーバから前記変位指標測定情報を受け取りこの測定情報に基づき前記移動体の位置情報を出力する。

この位置情報生成方法及びそのシステムによると、前記移動体から位置情報が収集されない場合であっても前記移動体と前記サーバとの間で通信可能な状態であれば変位指標測定情報を使って位置情報を算出しこれにより現在値を算出できる。

前記位置情報生成方法及びそのシステムにおいて、前記移動体と前記サーバとの間で通信不能である場合、前記移動体は前記通信が遮断された区間の位置情報と変位指標測定情報を含む付加情報とを保存し、その後に前記通信が回復した時点で前記移動体は前記位置情報と変位指標測定情報を遅延位置情報として前記サーバに供給し、前記クライアントは前記サーバから現在位置情報と前記遅延位置情報を引き出しこれらの情報に基づき前記移動体の位置情報を出力するとよい。前記移動端末から位置情報が収集されないと共に前記移動体と前記サーバとの間で通信不可の状態であっても、遅延位置情報と変位指標測定情報を用いることでログ表示時に未測位時（衛星測位機能が用いられていない時）の位置情報を確認できる。

また、前記クライアントは前記変位指標測定情報に基づき前記移動体の位置情報を算出した後にこの位置情報と前記衛星測位機能によって得られた位置情報との誤差を前記算出された位置情報に加算するとよい。変位指標測定機能による未測位時の位置情報の精度についても、未測位情報の取得時に位置情報を計算するだけでなく測位情報取得時にもセンサ情報を使って位置情報を算出し、常に測位情報の誤差を未測位時の位置情報の計算にフィードバックすることで位置情報の精度が向上する。

前記位置情報としては例えば経度、緯度、速度、方位等が挙げられる。前記変位指標測定情報としては例えば角速度、加速度、磁気方位等の測定情報が挙げられる。

以上の発明によれば移動体から位置情報が収集されない場合でも、通信が可能な状態であれば変位指標測定情報を用いて位置情報を算出できるので現在値を確認できる。

また、移動体から位置情報が収集されないと共に移動体とサーバとが通信できない区間においても現在位置情報と遅延位置情報を使用することでリアルタイム表示では確認できなかった位置についても確認できる。

さらに、変位指標測定情報を用いて未測定時すなわち衛星測位機能が用いられていない時の位置情報を算出することでさらに広範囲の位置確認が可能となる。

したがって、特に、山間部でトンネルが多い地域、都心でビル等により位置情報が連続して取得できない区域での位置情報の確認が可能となり、移動体の利用範囲が広がる。

図１は発明の一実施形態に係る位置情報生成システム１の構成と動作例を示したブロック図である。

位置情報生成システム１は移動体２とＤＢ（データベース）管理サーバ３と地図表示クライアント４とを備える。移動体２は位置情報を取得する衛星測位機能としてＧＰＳモジュールを備えると共に変位指標測定情報（以下、センサ情報と称す）を取得する変位指標測定機能とを有する。また、移動体２は前記取得した位置情報及び変位指標測定情報を取り込む（データ保存できる）ように機能が拡張されている。前記位置情報は経度、緯度、速度、方位等の組み合わせがある。前記センサ情報はジャイロセンサ（角速度センサ）、加速度センサ、磁気方位センサによって測定された情報の組み合わせがある。

（１） 移動体２は取得したセンサ情報から１秒毎に移動角度、ＸＹＺ方向の速度、方位を算出して位置情報と共にＢＤ管理サーバ３へ送信する。このとき、センサ情報は常に１秒周期で移動体２からＢＤ管理サーバ３へ送信される。

また、移動体２とＤＢ管理サーバ３との間で通信ができない状況にある場合は、移動体２は通信が遮断された区間の位置情報とセンサ情報を含む付加情報（以下、付加情報と称す）を一時的に内部メモリに保存する。そして、通信が回復した時点で１秒間隔に送信するリアルタイムの位置情報送信の空き時間を使ってＤＢ管理サーバ３に送信する。このときの位置情報と付加情報をリアルタイムの位置情報（以下、現在位置情報を称す）と区別して遅延位置情報と呼称する。

（２） 位置情報とセンサ情報を受け取ったＤＢ管理サーバ３は現在位置情報の場合は付加情報と位置情報を地図表示クライアント４へ送信した後にハードディスク５内のデータベース（以下、ＤＢと称す）に保存する。遅延位置情報の場合はＤＢへの保存のみを行う。

（３） ＤＢ管理サーバ３から位置情報と付加情報を受け取った地図表示クライアント４はセンサ情報の連続性が確認された場合（センサ情報内部のシリアル番号によって判断）のみ、付加情報からセンサ情報を取り出して、前回の位置情報の方位と移動角度から今回の方位を算出する。例えば移動体２が移動状態にない場合の方位は０となるので、この場合は磁気方位センサの方位をそのまま今回の方位として使用する。次に、前回値の位置情報の速度とＸＹＺ方向速度から今回の速度を算出する。次いで、この今回速度を積分して今回の移動距離を算出する。そして、この移動距離と方位から緯度、経度の今回の移動成分を算出し、この移動成分を前回値の緯度及び経度に加算して今回の緯度及び経度を算出する。この算出した緯度、経度、速度及び方位は位置情報が測位情報の場合には各値の差分を算出してセンサの誤差として保存する。位置情報が未測位情報の場合は、緯度、経度、速度及び方位に保存してあったセンサ情報の誤差を加算したものを地図表示用として使用する。センサ誤差の算出は、位置情報が未測位情報の場合のみ行うように変更可能で、地図情報クライアント４の起動時に読み込むイニシャルファイル（イニシャル情報６）内部の実行フラグによって制御される。

（４） 地図表示クライアント４は、測位情報を取得している場合、この測位情報を位置情報として地図上に表示する。一方、未測位である場合すなわち移動体２から測位情報を取得していない場合、地図表示クライアント４はハードディスク５内のＤＢに保存された遅延位置情報に含まれるセンサ情報を使って算出した位置情報を地図上に表示する。このときの地図上の表示は測位情報の現在地用、測位情報の移動した軌跡用、未測位情報の現在地用、未測位情報の移動した軌跡用の４種のアイコンで表示される。

（５） 地図表示クライアント４がログ表示する場合は、対象のＧＰＳＩＤ（移動体２毎に設定される固有番号）と確認したい時間帯を指定してＤＢ管理サーバ３へデータの送信要求を行う。ＤＢ管理サーバ３は受け取った情報に該当する移動体２のログ表示位置情報と付加情報のファイル７を要求元の地図表示クライアント４へ送信する。

（６） 地図表示クライアント４はＤＢ管理サーバ３から送信される全ての位置情報と付加情報を受け取ってファイル保存した後に地図上への表示を行う。このときのセンサを使った未測位時の位置情報（緯度、経度、速度、方位等）の算出方法はリアルタイム時の表示と同じであるが、遅延位置情報の測位情報と未測位情報の地図表示が追加される。

図２はセンサ情報の誤差を考慮した場合の（３）での位置情報生成システム１の動作例を説明したフローチャートである。

Ｓ１ではセンサ情報の誤差が取得されたことの有無が確認される。前記誤差が取得されていない場合はＳ２に移行する。一方、前記誤差が取得されている場合はＳ６に移行する。

Ｓ２では誤差が取得されていないセンサ情報が測位情報であるか否かが確認される。前記センサ情報が測位情報である場合はＳ３に移行する。一方、前記センサ情報が測位情報でない場合はＳ４に移行する。

Ｓ３では位置情報を地図上の表示情報としてセットする。

Ｓ４ではセンサ情報に基づき位置情報を算出する。

Ｓ５ではＳ４で算出した位置情報を地図上の表示情報としてセットする。

Ｓ６ではセンサ情報に基づき位置情報を算出する。

Ｓ７では前記算出された位置情報が測位情報であるか否かが確認される。前記位置情報が測位情報である場合はＳ８に移行する。一方、前記位置情報が測位情報でない場合はＳ１０に移行する。

Ｓ８では位置情報との差を誤差として保存する。前記誤差はＧＰＳＩＤ毎に保存される。

Ｓ９では前記算出された位置情報を地図上の表示情報としてセットする。

Ｓ１０では前記算出した位置情報に誤差を加算して地図上の表示情報としてセットする。

以上のように位置情報生成システム１によれば移動体２のＧＰＳモジュールから位置情報が収集されない場合でも、通信が可能な状態であればセンサ情報を使って位置情報（緯度、経度、速度、方位等）を算出すること可能となるので現在値を確認できる。
また、前記ＧＰＳモジュールから位置情報が算出されずしかも通信不可の状態でも移動体２は通信不可の区間について通信回復後に遅延位置情報とセンサ情報をＤＢ管理サーバ３に送信するので、ログ表示機能で現在位置情報と遅延位置情報を利用できる。これによりリアルタイム表示では確認できなかった位置についても確認できる。また、これにセンサ情報を用いて未測定時の位置情報を算出することでさらに広範囲な位置確認が可能となる。

したがって、山間部でトンネルが多い地域や都心でのビル等により位置情報が連続して取得できない区域での位置情報を確認でき、移動体２の利用範囲が広がる。

発明の一実施形態に係る位置情報生成システムの構成と動作例を示したブロック図。 発明の一実施形態に係る位置情報生成システムの動作例（センサ情報の誤差を考慮した動作例）を説明したフローチャート。 ＧＰＳを用いたサーバ・クライアント方式の移動体管理システムの概要図。

符号の説明

１…位置情報生成システム
２…移動体
３…ＤＢ（データベース）管理サーバ
４…地図表示クライアント
５…ハードディスク
６…イニシャル情報
７…ログ表示位置情報と付加情報のファイル

Claims (6)

1. 位置情報を取得する衛星測位機能と変位指標情報を取得する変位指標測定機能とこれらの機能によって取得された情報を保存する機能とを有する移動体と、
   この移動体から位置情報と変位指標測定情報が供給されるサーバと、
   このサーバから供された情報に基づき前記位置情報の地図表示を行うクライアントと
   によって前記移動体の位置情報を生成する方法であって、
   前記サーバは前記移動体から供給された位置情報と変位指標測定情報を保存し、
   前記移動体が位置情報を収集不能である一方で前記移動体と前記サーバとの間で通信が可能である場合、前記クライアントは前記サーバから前記変位指標測定情報を受け取りこの測定情報に基づき前記移動体の位置情報を出力すること
   を特徴とする位置情報生成方法。
2. 前記移動体と前記サーバとの間で通信不能である場合、前記移動体は前記通信が遮断された区間の位置情報と変位指標測定情報を含む付加情報とを保存し、
   その後に前記通信が回復した時点で前記移動体は前記位置情報と変位指標測定情報を遅延位置情報として前記サーバに供給し、
   前記クライアントは前記サーバから現在位置情報と前記遅延位置情報を引き出しこれらの情報に基づき前記移動体の位置情報を出力すること
   を特徴とする請求項１に記載の位置情報生成方法。
3. 前記クライアントは前記変位指標測定情報に基づき前記移動体の位置情報を算出した後にこの位置情報と前記衛星測位機能によって得られた位置情報との誤差を前記算出された位置情報に加算すること
   を特徴とする請求項１または２に記載の位置情報生成方法。
4. 位置情報を取得する衛星測位機能と変位指標情報を取得する変位指標測定機能とこれらの機能によって取得された情報を保存する機能とを有する移動体と、
   この移動体から位置情報と変位指標測定情報が供給されるサーバと、
   このサーバから供された情報に基づき前記位置情報の地図表示を行うクライアントと
   を備え、
   前記サーバは前記移動体から供給された位置情報と変位指標測定情報を保存し、
   前記移動体が位置情報を収集不能である一方で前記移動体と前記サーバとの間で通信が可能である場合、前記クライアントは前記サーバから前記変位指標測定情報を受け取りこの測定情報に基づき前記移動体の位置情報を出力すること
   を特徴とする位置情報生成システム。
5. 前記移動体と前記サーバとの間で通信不能である場合、前記移動体は前記通信が遮断された区間の位置情報と変位指標測定情報を含む付加情報とを保存し、
   その後に前記通信が回復した時点で前記移動体は前記位置情報と変位指標測定情報を遅延位置情報として前記サーバに供給し、
   前記クライアントは前記サーバから現在位置情報と前記遅延位置情報を引き出しこれらの情報に基づき前記移動体の位置情報を出力すること
   を特徴とする請求項４に記載の位置情報生成システム。
6. 前記クライアントは前記変位指標測定情報に基づき前記移動体の位置情報を算出した後にこの位置情報と前記衛星測位機能によって得られた位置情報との誤差を前記算出された位置情報に加算すること
   を特徴とする請求項４または５に記載の位置情報生成システム。

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